Vol.27 No.4 刘柏谦等：片状化石燃料的循环流化床燃烧（Ⅱ） 421· 100 150 80 60 Row coal 880℃ 100 40 900℃ 图 940℃ *960℃ 0 50 4 6 8 10 2 880 900920940960 平均粒度/mm 温度℃ 图4密相区床料粒度分布随温度的变化 图6布风板上900mm处温度波动 Fig.4 Dense bed material size distribution with furnzce tempera- Fig.6 Temperature fluctuations at 900 mm from the air distribu- ture tor 100 6.0 80 5.5 稀相区 60 5.0 +800℃ 分 40 4.5 *900℃ 4.0 密相区 20 e980℃ 彩 3.5 0 2 3 4 3.0 80 900 920 940 960 平均粒度mm 温度/℃ 图5稀相区粒度分布随温度的变化 Fig.5 Particle size distribution in the dilute zone with furnace 图7密相区和稀相区的表观速度 Fig.7 Superficial gas velocity at the dense bed and dilute bed temperature 0.5 分布变粗.表明运行温度变化对气固两相流动有 着巨大影响.与瑞典Charlmer大学l2MW循环流 E0.4 化床相比，片状颗粒的悬浮密度变化明显，密相 区平均密度低，而稀相区平均悬浮密度高. 33炉内参数波动及其与颗粒形貌的关系 0.3 (1)温度波动.不同运行工况下炉膛温度波动 非常大，导致一系列运行参数的波动，如运行风 0.2 880 900 920 940 960 速波动，扬析颗粒量及其颗粒度分布波动等连锁 温度/℃ 反应.图6是监视布风板上900mm高度处每个工 图8表观速度波动 况连续运行至少2h得到的温度波动.温度上升， Fig.8 Fluctuation of superficial velocity 则温度波动减小，达到960℃后可以不依赖冷渣 排放，而用调节风煤比来控制运行.图7是相同 表观气速波动.由图可见，表观气速波动在02 工况下计算得到的表观气速变化.运行温度上升 0.46m/s之间，而这一波动范围会跨越几个档次 以后，表观气速上升，对颗粒的拖曳作用加强，扬 颗粒的颗粒终端速度，可见由于颗粒的片状特 稀量上升.这一点在图5不同工况悬浮颗粒度分 征，使得颗粒扬稀充满了不定因素。 布曲线上可以明显看得出来. (2)表观气速波动.炉膛温度波动将直接引起 4结论 炉内烟气速度波动.由图7可见，随着炉膛气体 (I)Krumbein球形度能很好地描述片状颗粒 积波动，进而引起表观气速波动，由此而连续引 的形貌特征， 起炉内传热量波动，进而造成锅炉运行参数的不 (②)京西无烟煤片状特征明显，其球形度比其 稳定.图8是根据图6和图7的结果计算得到的 冷灰高.V b l . 2 7 N o . 4 刘柏 谦等 : 片状 化 石燃料 的循 环流 化床 燃烧 ( 11) 10 0 1 ~ se 一 一- - 一 一二二二二剑 , . 早兰 , , . . . ~ . . - - ~ ~ , 1 5 0 『 一 一 一 - 一一 〕 一 R o v v c o al 一 88 0℃ ~ 9 0 0℃ 一 9 4 0℃ ~ 9 6 0℃ 芝氟佘咧馒 侧尸、尽彰明 0 妞兰一一一 . 一一 J 一 一 一』 D 2 4 6 8 10 12 平 均粒 度加m 图 4 密相 区床 料粒 度分 布随温 度 的变化 F ig . 4 D e n s e b e d m a t e ir a l s流 d is tir b u it o n w i th fu r . z e e et m P e r a - t U比 50 t -一 - 一一上- - - - - - - - - - - J一 8 8 0 9 0 0 9 2 0 9 4 0 9 6 0 温度 /℃ 图 6 布风 板上 , o m m 处 温度 波动 F ig · 6 eT m P e ar tU代 n u e t u a ti o o s a t 9 00 m m ’fOI m th e a i r d is tir b u · t o r 稀相区 哎nl J 可 O : 6 ù、 、óJ n 、r : 4 内ú、 ē 一l 得坦侧瑕琳豁à、日, 8 0 0℃ 90 0℃ 密相区 9 8 0℃ ǔù-e 400862 象尔喇馒芝 O 七乙一一一一一一一上一一一 - - 一占 - - 0 1 2 3 4 5 平均粒 度 /m m 图 5 稀 相 区 粒度 分布 随温度 的 变化 F ig . 5 P a irt c l e s is e d如itr b u it o n i n th e d妞u t e z o n e 衍t b fu r n a c e 妞 m P e r a t u er 3 . O -L 一一 一一 - -一 - - ` 8 80 9 0 0 9 2 0 9 4 0 9 60 温 度 /℃ 图 7 密相 区和 稀 相 区的表观 速度 R g · , S u P e 币 e i a l g a s v e l o c i yt a t t h e d e n s e b e d a n d d il u et b e d 0 . 5 广es es es es es es es es . ` ~ ~ se ~ ~ ~ 一一 , 4 r 气乙j o n八曰ù ǎ 一l 分布 变粗 得娜侧粥瑕豁、à日, , 表 明运行 温度 变化对 气 固两相 流动 有 着 巨大 影 响 . 与瑞 典 C h ar lm er 大 学 12 M W 循 环流 化床 相 比 , 片 状颗 粒 的悬 浮 密度 变 化 明显 , 密相 区 平 均 密度 低 , 而 稀 相 区平 均悬 浮 密度 高 . .3 3 炉 内参数 波 动 及其 与颗 粒 形貌 的关 系 ( l) 温 度波 动 . 不 同运行 工况 下 炉膛温 度 波动 非 常 大 , 导 致一 系列 运 行 参数 的波 动 , 如运 行 风 速 波动 , 扬 析颗 粒量 及其 颗粒 度 分布 波动 等连 锁 反应 . 图 6 是监 视布 风 板上 9 0 m m 高度 处每 个 工 况连 续运 行 至少 Z h 得 到 的温度 波 动 . 温 度上 升 , 则温 度 波动 减 小 , 达 到 9 60 ℃ 后可 以不 依赖 冷渣 排 放 , 而用 调 节风煤 比 来 控制 运 行 . 图 7 是相 同 工 况下 计算 得 到 的表 观气 速 变化 . 运 行温 度 上升 以后 , 表观 气速 上升 , 对 颗粒 的拖 曳作 用加 强 , 扬 稀 量上 升 . 这 一 点在 图 5 不 同工 况 悬浮 颗 粒度 分 布 曲线 上 可 以 明显看 得 出来 . (2 )表 观气 速 波动 . 炉膛 温度 波 动将 直接 引起 炉 内烟气 速度 波 动 . 由图 7 可见 , 随着 炉 膛气 体 积波 动 , 进 而 引起 表观 气 速波 动 . 由此 而 连 续 引 起炉 内传 热 量波 动 , 进 而造 成锅 炉运 行参 数 的不 稳定 . 图 8 是根 据 图 6 和 图 7 的结 果计 算得 到 的 8 8 0 9 00 92 0 94 0 温度 /℃ 图 8 表观速度 波动 F i g . 8 F l u e t u a it o n o f s u P e 币 e i a l v c l o c iyt 表观 气速 波 动 , 由图 可见 , 表 观气 速 波动 在 .0 2 - .0 4 6 耐 s 之 间 , 而这 一波 动 范 围会跨 越 几个 档 次 颗 粒 的颗 粒 终端 速 度 . 可见 由于颗 粒 的片 状特 征 , 使得 颗 粒扬 稀 充满 了不定 因 素 . 4 结 论 ( l) K r u m b ie n 球 形度 能很好 地 描述 片状 颗粒 的形 貌特 征 . (2 )京 西无 烟煤 片状特 征 明显 , 其 球形度 比其 冷 灰 高